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1、高中化学第1章化学反应原理与能量变化第2节电能转化为化学能（第1课时）电解教案鲁科版选修4第1章 第2节 电能转化为化学能-电解教材分析：电解属于电化学的知识范畴，是中学化学理论体系不可缺少的一部分，本节课属于电能与化学能相互转化的一节课。学生在此之前已经学过原电池的相关内容所以在理解电解池的内容不会太陌生。学生已经对金属活动性顺序、氧化还原反应、电解质的电离、离子反应以及化学反应的能量变化等知识有了一定的了解，具备了学习电化学知识的基础。设计思路本节课内容是鲁科版选修4第1章第2节电能转化为化学能点解第1课时。本课时以单一的物质的熔融体系为切入点，避开溶剂、放电顺序等复杂因素，引领学生学习电
2、解的原理，使他们知道电解的原理与原电池的原理本质上是相同的，以及在外加直流电的驱动下，借助于电解池装置，可以使一个不自发的氧化还原过程发生，并且该氧化还原过程的氧化过程与还原过程是分别在两个电极上进行的；使他们对氧化还原反应的实质是电子的转移这一认识得到提升。通过本节内容的学习要先让学生清晰的建立起阳极、阴极、电极反应等概念；然后再学习几个比较复杂的水溶液体系的例子：电解食盐水、电解精练铜和电镀；并进一步学习电极材料、离子放电顺序等问题。本节教材可分为两部分：电解原理和电解原理的应用。根据课标要求：要学生能举例说明化学能与电能的转化关系及其应用。从理论知识角度上要求不高，所以本节课设计主要以实
3、验探究为主提升学生学习兴趣为主，不宜拓展太多太深的理论内容，可以根据教材适当补充跟生活有关电解的应用的内容。激发学生的学习兴趣。教学目标知识与技能目标：（1）理解电解的原理，掌握电解、电解池概念，清晰地建立起电极反应的概念并能够正确地判断阴极和阳极。（2）能正确判断电解池的阴阳极，能正确书写电极反应式和电解反应式能力方法目标通过活动探究，培养发现问题、提出问题和解决问题能力。情感态度目标通过学习电解原理，并进一步体会电解对人类社会的重要贡献，体验大胆猜测，学会合作学习、探究学习。教学重点：电解的原理教学难点：阴极和阳极以及电板反应的概念，正确书写电极反应式。教学过程环节教师活动学生活动设计意图
4、情景引入【质疑】通过前面的学习，我们知道化合物可以分为电解质和非电解质，电解质在一定条件下可以导电，那么，电解质在导电过程中自身是否发生变化呢？这一过程中的能量又如何转化呢？辨别一组电解质与非电解质：NaCl、NaOH、AgCl、Al2O3、Cl2、酒精、CO2等练习书写电离方程式结合学生已有知识，直接切入主题，使问题突出。交流研讨用石墨电极电解熔融的氯化钠：【思考】通电前熔融的氯化钠里有哪些离子?这些离子的运动情况怎样?通电时这些离子的运动情况有什么变化?为什么?当离子定向移动到电极表面时，发生反应吗？怎么反应的?电子的流动方向如何?外电路上的电流方向又怎样? 请你大胆猜测一下，可能生成什么
5、物质？学生进行小组合作讨论，发表不同意见，小组代表发言，汇报小组讨论成果，小组间共享。有Na+、Cl- 自由移动通电后，这些离子在电场力作用下做定向移动可能发生得失电子的氧化还原反应电子由石墨电极经外电路流向铁电极，电流方向与之相反让学生通过自己的观察，能用已经掌握的知识来逐步认识电解的原理，电解池的构成。培养学生探究学习、合作学习精神。讲解在熔融NaCl中，存在自由移动的Na+和Cl-，做杂乱无章的运动。通电后，电子由电源的负极流出，聚集到铁电极上。由于正负电荷相互吸引，Na+要移向铁电极，做定向移动。Na+在铁电极上得到电子，发生还原反应。总结、归纳培养学生自我分析、归纳、整合知识的能力设
6、问电子要流向正极，那么石墨电极上哪来的电子？分析、思考、回答应该是Cl-失去的电子概括整合【讲述】Cl-要移到石墨电极上，失去电子，2Cl- 2e- = Cl2，发生氧化反应。为了维持电流，Cl-要不断地失去电子，不断地定向移动到石墨电极上。这样在通电的情况下NaCl就分解成了Na和 Cl2，电能就转化为化学能储存在Na和 Cl2里面了。这个过程就称之为电解。总结、归纳培养学生自我分析、归纳、整合知识的能力设问大家结合电解熔融NaCl的例子，说说构成电解池的条件有哪些？通过观察，分析总结电解池的构成条件。总结板书1-2-1 电解的原理一、概念1、电解：2、电解池：3、构成电解池的条件：总结、整
7、合、笔记引导学生梳理知识要点，做阶段性总结过渡电解池中与电源相连的两个电极分别称为阴极、阳极。那么它们是怎么定义的呢？分析、思考发生氧化反应的是阳极；发生还原反应的是阴极。设问题情境，将问题引向深入自主学习引导学生总结判读阴极、阳极的方法。 学生阅读教材，小组讨论、回答问题小组讨论，合作学习总结板书阴极：发生还原反应的电极。 与电源“+”相连的电极， 得到电子的电极， 阳离子移到的电极。阳极：发生氧化反应的电极。 与电源“”相连的电极， 失去电子的电极， 阴离子移到的电极。师生互动分析、总结引导学生独立思考，在此基础上总结阴极、阳极的判断方法练习【练习】下列说法不正确的是A电解是把电能转变成化
8、学能； B电解是化学能转变成电能；C电解质溶液导电是化学变化；D任何电解过程，必将导致氧化还原反应的发生； 思考、回答B引导学生掌握做题规范性，加深对知识的理解作用。过渡如果随便给你一个电解池，你怎么来判断电极的产物和每个电极上所发生的反应呢？下面我们就来讲讲这个问题。小组讨论，交流鼓励学生质疑，将问题解决在课堂上。板书二、电极产物的判断和电极方程式的书写学生练习阴极：2Na+ +2 e- = 2Na阳极：2Cl- - 2e- = Cl2总方程式：2Na+ + 2Cl- 2Na + Cl2（离子方程式）2NaCl 2Na + Cl2（化学方程式）学生练习书写电极反应式和电解的总反应式培养学生动
9、手能力，强化学生对电极反应式的迁移应用工业生产金属钠就是用上述方法来实现的。你还记得工业上生产金属镁是如何来实现的吗？你能写出电极反应吗？（以石墨为电极材料）工业上采用电解熔融氯化铝的办法能制取金属铝吗？为什么？思考回顾回答 电解熔融状态的氯化镁阴极：Mg2+ +2 e- = Mg阳极：2Cl- - 2e- = Cl2总方程式：Mg2+ + 2Cl- Mg + Cl2讨论 回答不能。因为氯化铝是共价化合物，其熔融状态不能导电。前后联系，复习回顾复习共价化合物及其共价键断裂的条件，与本节课电解池构成条件相呼应讲述由于熔融氯化铝不能导电，因此无法通过电解熔融氯化铝的办法制取金属铝，我们通过电解熔融
10、氧化铝（加入助熔剂冰晶石）来制取金属铝的。请试写出电极反应（以石墨为电极材料）聆听思考 书写阴极：Al3+ +3 e- = Al阳极：2O2- - 4e- = O2总方程式：4Al3+ + 6 O2- 4Al+ 3O2引导学生进一步熟悉电极反应式的书写和注意事项课堂小结引导学生分析、梳理本节科的学习内容学生记录作业，总结、整理和反思全堂课内容创新作业形式，留给学生自我反思的时间作业设计1、完成自主学习丛书第一课时。2、预习“电解原理的应用”学生练习电极反应式和电解总反应式的书写加深学生对所学知识的理解，强化对学习知识的运用附：板书1-2-1 电解的原理一、概念1、电解：直流电源2、电解池：两个
11、固体电极形成闭合回路3、构成电解池的条件：4、电极： 阴极：发生还原反应的电极。 与电源“+”相连的电极， 得到电子的电极， 阳离子移到的电极。阳极：发生氧化反应的电极。 与电源“-”相连的电极， 失去电子的电极， 阴离子移到的电极。二、电极产物的判断和电极方程式的书写阴极：2Na+ +2 e- = 2Na阳极：2Cl- - 2e- = Cl2总方程式：2Na+ + 2Cl- 2Na + Cl2教学反思我的这节课是参考了三中魏延强老师的优秀教案，在其中做了部分调整。（在此，感谢市局优秀教案征集活动，给我们年轻教师提供了优秀学习资源！）我认为，魏老师的设计已经非常成功，既考虑到知识的循序渐进，又
12、充分发挥了学生的学习自主性。整堂课，学生的自由度很高，我只起到引导作用。这样的课堂上起来并不轻松，会有很多变数。比如，时间的把握、实验的安全性、完整性。其实，我在上课时并没有让学生参与过多的实验操作（条件有限），而是通过学生观看视频来总结实验现象，分析实验原理，再得到实验结论的。感觉在教学过程中，还存在以下问题：视频资源还要进一步优化。我所找的“电解熔融氯化钠”实验视频较短，播放较快，以至于学生很难观察到所有实验现象，我只有多方了好几遍。本课很多的学习内容是理论性的，不太利于学生理解。好在能够结合视频和图片给学生讲解。电解熔融氧化铝制取金属铝用时过多，学生多数忘记了AlCl3是共价化合物这一事实，所以在上课之前的有关电解质的复习时，最好提一提电解质导电的条件，但这又要考虑到整堂课教学时间的分配问题，我们化学组经过打磨后一致认为，在学生上课前布置复习相对合理。1
